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我国智能装备产业发展态势分析
2021-03-19 来源:《社科院专刊》2021年3月19日总第551期 编辑:周维富(工业经济研究所)
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  智能装备是具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备的统称,是先进制造技术、信息技术、智能技术在装备产品上的集成和融合,体现了制造业的智能化、数字化和网络化发展要求,是实现高效、高品质、节能环保、安全可靠的下一代制造装备。智能装备产业是传统产业改造升级,实现生产过程自动化、智能化、数字化、精密化、绿色化的有力工具,是培育和发展战略性新兴产业的重要支撑,也是当今衡量一个国家工业化和现代化水平的重要标志。从产业链角度看,智能装备产业链包括关键基础零部件、智能化高端装备、智能测控装备和重大集成装备等主要产业环节;从产业细分领域看,智能装备产业主要包括数控(智能)机床装备、机器人、增材制造(又称3D打印)装备、特种智能装备及与之相关的智能化服务业,如工业互联网、工业App等。

  近年来,随着人工智能、物联网、大数据等新一代信息技术和先进制造技术深度融合发展,在市场需求的强大牵引和国家重大攻关项目与国家科技重大专项的推动下,我国智能装备产业实现了较快发展,关键技术和零部件自主化程度及产品质量稳步提升,发展质量持续向好,对我国现代化产业体系和经济体系建设的支撑能力不断增强。

  产业空间布局不断优化

  近年来,国家不断出台鼓励性政策支撑智能装备产业,为其提供了稳定的发展环境,推动其快速发展。2019年,我国智能装备产业实现产值17776亿元,比2015年增长了近1倍,年均增长速度高达18.4%。2020年我国智能装备产业实现产值20900亿元,比2019年又增长了17.6%,产业规模呈快速扩大的良好态势。

  在产业规模快速增长的同时,我国智能装备产业在空间布局上出现了明显的集聚特征。目前,我国智能装备产业已基本形成以长三角和环渤海地区为核心、东北和珠三角为两翼、西部地区为支撑、中部地区快速发展的产业空间格局。其中,高端数控机床的生产和研发企业主要集中在环渤海地区、长三角地区及西北地区,其中以辽宁、山东、北京、上海、江苏、浙江和山西等地最为集中,拥有北京北一机床、北京精雕科技、上海电气机床等行业领军企业;工业机器人产业集群主要位于沈阳、哈尔滨、北京、上海、广州、江苏;关键基础零部件及通用部件、智能专用装备产业在河南、湖北、广州等地呈快速发展之势,其中尤以洛阳、襄樊、深圳最为突出,华中数控、广州数控发展态势良好。各省市和地方依据自身在科技、资本等生产要素市场、产业配套能力和政策支撑等方面的有利条件,通过强化区域优势产业和培育特色鲜明企业的方式,已培育了一批具有国际竞争力的智能装备产业集群和一批具有专业化、社会化配套能力与国际竞争力的龙头企业。

  产业整体技术水平明显提高

  近年来,在国家相关产业政策的支撑下,我国智能装备产业重点领域已逐步建立产学研用相结合的产业创新体系。高端数控机床、增材制造和机器人等重点领域已经建立起产业研发公共服务平台。尤其是江苏、湖北、上海、广东、洛阳等一些省市相继成立了工业机器人产业技术创新联盟,并在中国机械工业联合会牵头下成立了“中国机器人产业联盟”,旨在提供全国性的产学研用行业协同工作平台,以加速推动机器人技术与产品在各行业中的普及应用。2021年1月,由济南市机器人与高端装备产业协会发起,涵盖京、沪、鲁、粤、苏、浙、鄂、晋、吉、黑10个省市相关单位和德国CODESYSApp、日本川崎中国总部等,拥有130家成员单位的“中国国际机器人与高端装备产业联盟”成立。

  随着产业技术不断创新,我国智能装备产业的技术创新能力和水平明显提高。在机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工艺技术、数控技术与数字化制造、复杂制造系统、智能信息处理技术等方面取得了一批研究成果,攻克了一批长期严重依赖国外、影响产业安全的核心技术。随着新一代信息技术与制造业的深度融合,以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能装备产业体系初步形成,一批具有自主常识产权的智能装备实现了技术和市场的突破。

  行业发展明显分化

  近年来,随着老龄化加速和劳动力成本提升,机器人产业获得了快速发展。据国际机器人联合会(IFR)和中国电子学会发布的数据显示,近年来我国机器人市场规模的平均增长率达到20.9%。2019年,我国机器人市场规模达到86.8 亿美金,其中工业机器人57.3亿美金、服务机器人22亿美金、特种机器人7.5亿美金。自2013年起,我国超越日本,成为世界第一大工业机器人市场。2019年,我国工业机器人市场销量达到14.05万台,占全球工业机器人市场销量的37.7%。目前,我国已连续9年稳坐全球工业机器人市场头把交椅。工业机器人保有量也从2010年的5.2万台增至2019年的78.3万台,年均增速达到35.2%。

  受国家产业政策和市场需求的双重牵引,近年来我国增材制造装备产业发展迅速,相关工艺技术水平加速提升,工艺装备、关键零部件等重要环节关键核心技术取得进展,在航天、航空、能源动力、军工等领域的应用日益拓展,技术创新体系和产业生态体系不断改善,涌现出了西安增材制造国家研究院有限企业、杭州先临三维科技股份有限企业、江苏永年激光成形技术有限企业等一批具有较强竞争力的骨干企业,并在环渤海、长三角、珠三角、中西部地区形成了若干产业集聚区。2019年,我国增材制造产业规模达157.5亿元,占全球增材制造产业的19.1%。

  无人机产业迅速崛起。在民用无人机领域尤其在消费级无人机领域,以大疆创新为代表的企业已经成为全球消费级无人机的领头羊,产品占据了全球80%以上的市场份额,在全球民用无人机企业中排名第一。此外,京东和顺丰研发的运送快递的无人机,菜鸟网络与HUAWEI合作研发的可承载1.2吨货物的无人机也大有后来居上之势。在军用无人机领域,虽然我国军用无人机技术起步较晚,但近年来在国内需求增加和出口市场增长的双轮驱动下呈快速发展趋势。2019年,我国军用无人机市场规模约为68亿元,并已涌现出翼龙系列、彩虹系列、ASN、WJ等军用无人机产品。

  与上面几个子行业发展态势良好形成对比的是,近年来我国高端数控机床装备产业的发展不尽如人意。在“高端数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项的支撑下,近年来我国先后攻克了五轴联动、高速精密的高档数控系统,实现了一批五轴联动、高速精密数控机床的生产,初步建立了高档数控机床的完整产业链,使我国高档机床实现了从无到有的重大转变。但是,我国机床产业的基础不牢,产业核心部件对外依存度高的老问题依旧存在,机床产业链上游“卡脖子”技术供给能力弱,床身立柱、主轴、滚珠丝杠副、滚珠直线导轨副、光栅尺、伺服电机及控制器、刀具刃具等关键零部件、元器件与国外先进水平差距较大,国内外高端机床供给几乎被国外企业垄断。如伺服器方面,国外品牌占比高达75%,国产品牌只占据着20%的中低端市场份额;数控系统方面,国外数控企业基本垄断了国内高端数控市场,国内高端数控系统95%以上依赖进口。更令人担忧的是,由于核心竞争力不强、市场适应能力差,我国机床产业的龙头企业沈阳机床、大连机床不得不在近两年进行破产重组,产业发展的整体质量和效益还需进一步提升。

责任编辑:张月英

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